兰大《Inorg Chem》：实现信息加密和防伪的多模发射！

编辑推荐：随着技术的快速发展，信息安全一直被认为是一个重大挑战。在这项工作中，报道了通过固相反应合成的特定材料Zn4B6O13:Tb3+，Yb3+的长余辉发光，该材料可用于信息加密和防伪。

本文报道的材料中，Tb³⁺离子被选为多模态发射的发射中心，而Yb³⁺掺杂可作为电子陷阱和敏华剂，以调整陷阱分布，并在稀土掺杂的发光材料中实现高效的上转换发光。此外，所制备的发光材料表现出高的热稳定性和良好的耐水性。在这些特性的基础上，这些样品被用来通过丝网印刷工艺在薄膜和纸币上印刷发光图像。薄膜中的发光图像显示出不同的图案，而纸币上的发光图像在不同的刺激下显示出绿光。这些多模态的发射表明，所制备的样品适用于先进的信息加密和防伪。相关论文以题目为“Achieving Multimodal Emission in Zn₄B₆O₁₃:Tb³⁺,Yb³⁺ for Information Encryption and Anti-counterfeiting”发表在Inorganic Chemistry期刊上。

论文链接：

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.inorgchem.0c02019?ref=pdf

目前，由于包括品牌、奢侈品、钞票、车票和证书在内的许多领域的广泛伪造，伪造是挑战全世界公司、政府和客户的最严重问题之一。因此，信息加密和防伪在最大限度地减少经济损失和保护公共安全方面发挥着重要作用。在过去几十年中，各种技术，包括射频识别、核跟踪技术和具有可用性、真实性和可追溯性的激光全息图，已经发展成为安全特征。然而，在准备或检测这些技术时，通常需要一些复杂且昂贵的制造设备，并且存储的信息可以很容易地重写。因此，发光材料以其高隐蔽性、易操作性、高通量、易设计等优点受到了广泛的关注，成为加密防伪领域不可缺少的材料。

用于安全设计的传统发光材料主要在紫外（UV）或近红外（NIR）光激发下表现出单模或双模荧光。在众多的发光模式中，持续发光（PersL）、光致发光（PL）和上转换发光（UCL）是三种典型的可用于防伪和信息安全的发光现象。但在某些情况下，使用发射相似的替代品很容易伪造，因为这些替代品的防伪性能较差。因此，发展多模发光一直被认为是解决这一问题的有效方法，因为仿冒者很难复制这些行为。

因此，在这项工作中，作者设计并成功地通过固相反应合成了一种新型硼酸盐基荧光粉Zn₄B₆O₁₃:Tb³⁺，Yb³⁺。选择Tb3+离子作为多峰发射的发射中心，用Yb3+离子作为电子陷阱和敏化剂来调节陷阱分布和稀土掺杂发光材料的高效上转换发光。与预期一样，结构表征和光学光谱分析表明，荧光粉同时显示PersL、PL、UCL和热释光（TL）。（文：爱新觉罗星）

图1.结构分析和形态特征。

图2.化学稳定性的评估。

图3.信息加密和防伪应用。